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Physik-Nobelpreis für neues "Wundermaterial" Graphen

Nobelpreis für Physik geht an Russland

05.10.2010, 13:56 Uhr | AFP, dpa, dapd

Physik-Nobelpreis für neues "Wundermaterial" Graphen . Die beiden Nobelpreisträger Konstantin Novoselov (links) und Andre Geim (Foto: AP)

Die beiden Nobelpreisträger Konstantin Novoselov (links) und Andre Geim (Foto: AP) (Quelle: AP/dpa)

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat den Physik-Nobelpreis an die zwei russischen Wissenschaftler Konstantin Novoselov und Andre Geim vergeben. Die beiden Forscher arbeiten an der University of Manchester in Großbritannien.

Sie erhalten den Preis für bahnbrechende Experimente mit dem "Wundermaterial" Graphen, einer nur ein Atom dicken Lage aus zweidimensionalen Kohlenstoffkristallen. Das Material ist ähnlich aufgebaut wie eine Graphitmine im Bleistift - nur sehr viel dünner. Laut dem Stockholmer Nobelkomitee könne Graphen in der Elektronik eine große Rolle spielen: Weil es praktisch transparent und ein guter Leiter sei, könne das Material für die Herstellung von schnelleren Computern, aufrollbaren Touchscreens und vielleicht auch Solarkollektoren nützlich sein.

"Hundert mal so stark wie Stahl"

"Wir wissen noch nicht, wofür Graphen wirklich anwendbar ist. Aber ich hoffe, dass es genauso unser Leben verändern kann wie Plastik", sagte Andre Geim der Nobelpreisstiftung am Telefon. In Verbindung mit eben diesem könnte Graphen zur Herstellung von Satelliten, Flugzeugen und Autos dienen. Einziges Hindernis für die Nutzung des Stoffs sind die derzeit noch zu hohen Herstellungskosten.

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Es gilt als das dünnste, steifste und stärkste bekannte Material. "Es ist 100 mal so kräftig wie Stahl.", erklärt ein Experte des Nobelkomitees, Per Delsing. Es besitzt zudem die höchste Wärmeleitfähigkeit, ist absolut undurchlässig für Gase und leitet elektrischen Strom besser als alle anderen Materialien.

Etliche Forscher scheiterten am Graphen

Zwar wurde dieses Material bereits zuvor theoretisch beschrieben, doch erst der Forschergruppe um Geim und Nowoselow gelang es, dieses zu gewinnen. Es kommt zwar in jedem Bleistift vor, doch eine einzelne, weniger als 50 Millionstel Millimeter dünne Graphen-Schicht zu gewinnen, erwies sich als äußerst schwierig.

Etliche Forscher scheiterten daran. Mit einem Klebeband zogen die Wissenschaftler in Manchester von einem Grafitblock dünne Schichten ab. Diese transferierten sie auf einen Silizium-Waver, wie er bei der Computerchip-Herstellung genutzt wird. So entdeckten sie die hauchdünnen Graphene.

Der 51-jährige Geim und der 36-jährige Novoselov haben laut Nobelpreis-Komitee "gezeigt, dass Kohlenstoff in so einer flachen Form außergewöhnliche Eigenschaften hat, die aus der beeindruckenden Welt der Quantenphysik kommen". Die höchste Auszeichnung für Physiker ist mit umgerechnet rund einer Million Euro (10 Millionen Schwedischen Kronen) dotiert.

"Oh Shit, wie aufregend!"

"Als der Anruf (vom Nobel-Komitee) kam, dachte ich nur: Oh Shit, wie aufregend", berichtete Geim. "Aber dann dachte ich mir, jetzt werde ich all die anderen schönen Preise nicht mehr bekommen." Andererseits sei der Nobelpreis, auf den er sehr stolz sei, gut für das Einkommen. "Mein Plan für heute ist, zur Arbeit zu gehen und ein paar Aufsätze fertig zu machen." Anders als andere Wissenschaftler werde er weiterforschen.

Mit seiner Arbeit sorgte er immer wieder für große Aufmerksamkeit in den Medien. So hatte er im Jahr 2000 zusammen mit dem Briten Michael Berry den "Ig-Nobelpreis" für skurrile Forschung erhalten. Der Name ist ein Wortspiel mit dem englischen Ausdruck ignoble, der schändlich, lächerlich bedeutet. Sie hatten damals einen lebenden Frosch in einem starken Magnetfeld schwerelos erscheinen lassen. Neben den Magnetexperimenten entdeckte er auch, warum Geckos kopfüber von der Decke hängen können. Für seine Forschung wurde Geim bereits vielfach geehrt. Zuletzt erhielt er 2009 den deutschen Körber-Preis und in diesem Jahr die Hughes-Medaille der Royal Society.

In der Wissenschaft gilt Geim als Alleskönner, der in seinem Fachbereich eine weite Bandbreite an Themen abdeckt. Geboren 1958 in der Sowjetunion, studierte er zunächst in Moskau Physik. Nach mehreren Auslandsaufenthalten in Großbritannien, den Niederlanden und Dänemark unterrichtet er derzeit im britischen Manchester und als Gastprofessor an der niederländischen Universität von Nijmegen.

"Freitagabend-Experimente" mit dem Doktorvater

Andere schreiben mit 36 Jahren noch an ihrer Doktorarbeit, Konstantin Novoselov bekommt die berühmteste Wissenschaftsauszeichnung der Welt. Nach seinem Studium in Moskau wechselte der 36-Jährige, wie zuvor Andre Geim, an die Universität von Nijmegen und forscht heute zusammen mit ihm in Großbritannien. Vor allem seine Beiträge zu Graphen in den renommierten Zeitschriften "Science" und "Nature" von 2004 und 2005 gehören zu den meistzitierten des Fachgebietes überhaupt.

Im Labor seines Doktorvaters Andre Geim werde zehn Prozent der Zeit für "Freitagabend-Experimente" verwendet, erzählte Novoselov im vergangenen Jahr dem Portal "ScienceWatch.com". Die meisten dieser verrückten Versuche gingen schief - das Experiment mit den Klebestreifen im ersten Ansatz zunächst auch. Viel Hoffnung auf Erfolg habe das Team nicht gehabt. Eine "Kette von Zufällen" habe aber dann binnen einer Woche das entscheidende Resultat gebracht. Forscherkollegen beschreiben Novoselov als ausgeglichenen, freundlichen und kooperationsbereiten Wissenschaftler, mit dem man beim abendlichen Bier nicht nur über Physik fachsimpeln könne.

Conrad Röntgen war erster Preisträger

Den Nobelpreis für Physik haben seit seiner ersten Vergabe 1901 über 100 Wissenschaftler bekommen. Die erste Auszeichnung erhielt der deutsche Physiker Wilhelm Conrad Röntgen für die Entdeckung der "X-Strahlen", der später nach ihm benannten Röntgenstrahlen.

Bis zum 8. Oktober werden auch die Preisträger für Chemie, Literatur und Frieden bekanntgegeben. Die Preisverleihung erfolgt alljährlich am 10. Dezember, dem Todestag von Alfred Nobel.

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